Nanocevke spremenijo obliko vode

Anonim

Prvič, po inženirjih Rice University, dobite nanotube luknjo. Nato vstavite vodo. Če je nanocevk ravno pravica, se molekule vode uskladijo s kvadratnim drogom.

Znanstveniki iz riževih materialov Rouzbeh Shahsavari in njegova ekipa so uporabili molekularne modele, da bi dokazali svojo teorijo, da so sile van der Waalsove sile med notranjo površino nanocevke in molekul vode dovolj močne, da se na mestu postavijo kisik in vodikovi atomi.

Shahsavari se je nanašal na vsebino kot dvodimenzionalni "led", ker molekule zamrznejo ne glede na temperaturo. Povedal je, da raziskave ponujajo dragocen vpogled v načine za izkoriščanje atomskih interakcij med nanocevkami in molekulami vode za izdelavo nanokanalov in nanocapacitrov, ki shranjujejo energijo.

Dokument o raziskavi je objavljen v reviji American Chemical Society Langmuir.

Shahsavari in njegovi kolegi so zgradili molekularne modele ogljikovih in bornih nitridnih nanocevk z nastavljivimi širinami. Ugotovili so, da je borni nitrid najboljši pri omejevanju oblike vode, ko so nanocevke široke 10, 5 angstromov. (En angstrom je sto milijonin centimetra.)

Raziskovalci so že vedeli, da atomi vodika v tesno zaprti vodi prevzamejo zanimive strukturne lastnosti. Nedavni preizkusi drugih laboratorijev so pokazali trdne dokaze o nastanku ledu v nanotehnologiji in raziskovalce spodbudili k izgradnji modulov funkcionalne teorije, da bi analizirali odgovorne sile.

Ekipa skupine Shahsavari je modelirala molekule vode, ki so široki približno 3 angstromov, v notranjosti ogljika in bornih nitridnih nanocevk različnih kirilitet (kotov njihovih atomskih mrež) in med 8 in 12 angstromov v premeru. Ugotovili so, da so nanocevke v srednjih premerih najbolj vplivale na ravnovesje med molekularnimi interakcijami in tlakom van der Waals, kar je povzročilo prehod s cevke s kvadratno vodo v led.

"Če je nanocevka premajhna in jo lahko prilegate samo eni molekuli vode, ne moreš presojevati veliko, " je dejal Shahsavari. "Če je prevelik, voda ohranja svojo amorfno obliko. Toda pri približno 8 angstromov sonde van der Waals začne nanos molekul vode v organizirane kvadratne oblike."

Povedal je, da so najmočnejše interakcije v nanotehnologiji bor nitrida zaradi posebne polarizacije njihovih atomov.

Shahsavari je dejal, da se ledeni nanocevek lahko uporablja v molekularnih strojih ali kot kapilarah nanodelcev ali spodbuja načine, kako dati nekaj molekul vode ali sekvestriranih zdravil ciljnim celicam, kot je brizgo z nanosom.

menu
menu